مباحث انتقال حرارت در خنک سازی

[ravegoat]

خب تا اینجا یاد گرفتیم که چه فن یا فن هایی رو برای کیس رایانه مون انتخاب کنیم. تنها مسئله ی باقی مونده اینه که این فن ها رو چطوری داخل کیس نصب کنیم که کارآیی سیستم کولینگ ما بهتر بشه؟
یه نوع آرایش مطلوب جریان داخل کیس در شکل زیر مشاهده میشه که شرکت AMD این الگو رو با چند آزمایش به دست آورده:

AMDflow.png

اگر ما بتونیم چنین الگوی جریان هوایی رو داخل کیس ایجاد کنیم، سیستم کولینگ ما کارآیی قابل قبولی خواهد داشت. رسیدن به چنین جریان هوایی اصلا" کار سختی نیست. فقط باید سه تا کار مهم رو پیاده کنیم:

1. فن هایی رو که در گام های قبلی تعیین کردیم روی دیواره ی پشتی کیس نصب کنیم به طوری که حتما" هوا رو به خارج کیس هدایت کنن. فن ها باید در بالاترین نقطه ی ممکن نصب بشن چون هوای گرم به دلیل چگالی کم تر همیشه به سمت بالا صعود می کنه و می تونه توسط این فن ها دفع بشه.
2. در جلوی کیس حتما" باید راه هوا ورود هوا وجود داشته باشه تا هوای خنک بتونه از این راه وارد کیس بشه و با قطعات گرم داخل تبادل حرارت کنه.
3. مسیر جریان از جلوی کیس تا پردازنده و در نهایت دیواره ی پشتی کیس باید کاملا" باز باشه. در نتیجه اگر دسته ی سیم در این مسیر باشه، عبور جریان رو مختل می کنه. پس حتما" سیم های آشفته ی داخل کیس رو با بست کمربندی جمع کنید تا در مسیر عبور جریان هوا قرار نداشته باشن.

این سه کار رو هم بکنیم خیلی خوبه:

1. اگر مشکلی با سر و صدا ندارید در ورودی هوای جلوی کیس یه فن قرار بدید تا حجم هوای بیش تری وارد کیس بشه. البته با دبی این فن میشه حالت فشار منفی و فشار مثبت کیس رو هم تنظیم کرد که جلو تر بهش می پردازیم.
2. خیلی بهتره از پاوری استفاده کنید که زیریش هم فن داره (به اصطلاح Bottom Intake)؛ مانند تصویر بالا. این طوری الگوی جریان مناسب تری حول پردازنده ایجاد میشه که در خنک نگه داشتن اون موثره.
3. وجود یه ورودی هوا در دیوار کناری کیس دقیقا" رو به روی فن پردازنده تاثیر مثبتی روی خنک کردن CPU داره.

وضعیت فشار منفی و فشار مثبت در کیس
هر وقت دبی هوای ورودی به کیس از دبی هوای خروجی از اون کم تر باشه حالت فشار منفی و هرگاه دبی هوای ورودی از دبی هوای خروجی بیش تر باشه حالت فشار مثبت در کیس به وجود می آید.

PNPr.jpg
حالت فشار منفی باعث میشه جریان هوا به اکثر جاهای کیس نفوذ کنه و اکثر بخش ها رو خنک نگه داره. به علاوه این حالت باعث تقویت جا به جایی طبیعی در داخل کیس میشه که در خنک کردن بهتر قطعات موثره ولی در این حالت گرد و غبار به راحتی به داخل کیس نفوذ می کنه و روی قطعات میشینه و همون طور که قبلا" اشاره شد به مرور مقاومت حرارتی رو افزایش و به دنبال اون کارآیی سیستم کولینگ رو کاهش میده. در مناطق پر تردد که گرد و غبار بیش تر در هوا پراکنده است حالت فشار مثبت توصیه میشه. گرچه در حالت فشار مثبت جا به جایی طبیعی تقویت نمیشه ولی به دلیل اینکه فشار داخل کیس از محیط بیش تره، گرد و غبار نمی تونه به داخل کیس رخنه کنه.


کنترل خودکار دور فن ها
ما همیشه سیستم کولینگ رو باید براساس بدترین شرایط ممکن طراحی کنیم تا مطمئن باشیم که حتی اگر بیش ترین بار حرارتی هم به کولینگ کیس وارد بشه، سیستم آسیب نمی بینه. ولی زمانی که یه بار حرارتی معادل به کیس وارد میشه نیازی نیست کولینگ با حداکثر توان خودش کار کنه. برخی از فن های داخل کیس مثل فن پردازنده دوری متناسب با دمای داخل کیس دارن و هرچه دما بالا تر بره با دور بیش تری می چرخن ولی معمولا" فن های جانبی فاقد چنین قابلیتی هستن. برای صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش سر و صدا میشه مداری مثل شکل زیر ساخت که سرعت چرخش فن رو متناسب با دمای کیس تعیین می کنه:

AutoSpeed.png
برای اندازه گیری دما در این مدار از مقاومت حرارتی (RTD) استفاده شده. مقاومت های حرارتی دو نوع هستن: نوع اول تحت عنوان NTC با افزایش دما مقاومت الکتریکی شون کاهش پیدا می کنه و نوع دوم تحت عنوان PTC با افزایش دما مقاومت الکتریکی شون افزایش پیدا می کنه. در این مدار از نوع NTC 10 کیلواهم استفاده شده که خیلی راحت با قیمتی ارزون (در هنگام نوشتن این مقاله 2250 ریال معادل 225 تومان) تو بازار یافت میشه.

امیدوارم این مقاله تا اینجا برای دوستان مفید واقع شده باشه...
سوالی بود در خدمتم؛ آرمین برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید ! برای عضویت اینجا کلیک کنید